金属活动态测量研究现状浅析

杨刚刚

[摘要]多年以来传统的地球化学方法在出露区及亚出露区取得了较好的找矿效果，但对被厚层运积物覆盖的隐伏、深部矿体却无能为力。而我国90年代提出的金属活动态测量方法，在覆盖区寻找隐伏矿床逐渐发挥着重要的作用。本文从金属活动态测量法的原理、野外研究实例两个方面简要介绍其研究现状，并总结该方法在实际推广应用中存在问题及建议。

[关键词]金属活动态测量 研究现状 存在问题

[中图分类号] F407.4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-8-166-1

1前言

随着我国经济快速发展，对矿产资源的需求量日益增长，以及矿产勘查程度的不断提高，找矿的难度越来越大。当前，找矿.的主体对象已经由地表矿、浅部矿转变为隐伏矿、深部矿。近二十多年来，国际找矿界都在致力于研究获取直接指示隐伏矿体信息的地球化学理论与方法，国内外先后出现了前苏联的电球化学方法、瑞典的地气法、美国和加拿大.研制的酶提取法、澳大利亚研制的活动态金属离子法，以及我国研制的金属活动态提取法和活动态地球气纳米金属测量法。其中王学求等提出的金属元素活动态提取方法（MOMEO），经过多年理论完善和实践证明，逐渐走向成熟，并在矿产开发中发挥着重要作用，成功.案例也.在不断.增多。

2金属活动态测量法原理

王学求等人[1、2]认为在金属矿床本身及其围岩中，与矿有关的超微细金属或金属离子、化合物也会相应增多。而这些超微细金属或离子以及化合物，在多种营力的作用下（如地下水、离子扩散、氧化还原电位梯度、地气流、蒸发作用、生物作用、毛细管作用等），向地表迁移。迁移到地表后，被上覆土壤或其它疏松物中的粘土矿物、铁锰氧化物等地球化学障所捕获，并在原介质元素含量的基础上形成活动态叠加含量。使用适当的提取剂将这些元素叠加含量提取出来，从而达到寻找和评价隐伏矿的目的。

在表生条件下，金属元素主要有以下存在形式：①水溶性盐类（包括游离离子及可溶性化合物、络合物）；②胶体形式或被胶体吸附；③呈离子或超微细颗粒吸附在粘土矿物表面，或呈可交换的离子态存在于粘土矿物之中；④有机络合物及被有机质表面吸附；⑤游离自然金（对金而言）；⑥被铁锰氧化物吸附或包裹；⑦碳酸盐包裹；⑧与硫化物结合；⑨硅酸盐晶格或缺陷中的金属[3]。

在这些形式中，①、②、③、④、⑥五种存在形式称为活动态，这部分金属易于迁移，有可能被各种营力作长距离迁移，包括被上升气体携带作长距离的迁移，从而反映深部矿化信息。而且这些形式的金属可以用较弱的试剂将其提取出来。针对金属活动态的提取，王学求等[2]给出了金属活动态两阶段提取方案。第一阶段是使用顺序提取的方法，将载体由弱到强依次溶解，并使金属元素释放出来；第二阶段是对提取液的处理过程，将第一階段释放出来的金属溶解于溶液中。

3金属活动态测量法实验依据

王学求、叶荣[4， 5]在400 m深的隐伏铜镍矿上方气体和固体介质中都发现纳米级细微铜、铁、镍等金属微粒。而且在地气和土壤中金属微粒大小、形态特点和成分基本相似，同时金属微粒都具有有序的晶体结构，说明二者之间具有成因联系，可能都来自于矿体。并在实验室建立了模拟迁移柱，实验证实了纳米金属微粒具有极强的迁移能力和穿透能力，为深穿透地球化学提供了直接的微观证据。

叶荣、张必敏等人进一步在该铜镍矿床上方覆盖层土壤颗粒中和其原生矿石中同时采集到纳米级金属颗粒，颗粒在粒径形貌、大小、连接和簇聚形式、微粒元素组合等性质上极为相似，表明两者为同成因物质，是内生成矿作用元素存在形式，从而确认土壤颗粒中金属纳米颗粒来自深部矿体。而且实验证明元素的纳米微粒是以稳定形式存在的，在其源区形成后可借助多种营力，快速穿越上部后期形成的覆盖层，在近地表被土壤地球化学障所捕获滞留，是深部矿化的有效传递物质。

4金属活动态测量法存在问题

（1）自金属活动太测量法提出以来，后人在我国不同景观、不同矿床上进行了一系列的研究，也得了一些不错的找矿效果和找矿实例。但在研究中发现不同元素在相同景观条件下主要存在相态不同，例如，程志中[7]等在山东冲积平原覆盖区中研究发现，活动态金主要赋存于有机态和铁锰氧化物态中，而活动态锌则主要赋存在水提取态中，占活动态总量高达44.2%，这与元素地球化学性质相关；相同元素在不同景观下主要存在相态也不同，例如文雪琴[8]实验发现金元素在黄土覆盖区中，水提取态中含量较低，对矿体指示效果差，但在其他三种相态中含量较高，指示效果好。而在降雨量充沛的南方红土覆盖区中，金在水提取态中的含量高，异常效果好，其他相态则没有显示出明显的异常。这与不同覆盖区气候特征、覆盖层厚度和矿物组成差异较大有密切联系。

（2）由于不能直接观察到活动态金属元素从矿体迁移至地表的整个程，因此，该方法的元素迁移机制仍然是学者们研究和争论的焦点；而且金属活动态测量探测的深度大，活动态元素在向上迁移的过程中还可能存在各种背景噪音干扰，如何降低和消除这些背景噪音，提高异常强度，降低非矿致异常出现几率，也是急需解决的问题；

（3）金属活动态测量法测量的是来自深部矿体极其微弱的信息，如果能够发明一种新的测试方法或仪器，大大提高元素检测灵敏度，将推动深穿透地球学的快速发展；

（4）目前为止金属活动态测量产业化程度低，全国仅少数几家实验室可以进行相关的测试分析，测试周期长，无法进行大规模的推广应用，这些都是我们在金属活动态测量法研究中需要进一步探讨和解决的问题。

参考文献

[1]王学求等， 深穿透地球化学对比研究两例. 物探化探计算技术， 2005（3）.

[2]王学求， 深穿透地球化学迁移模型. 地质通报， 2005（Z1）： 第18-22页.

[3]Wang Xueqiu ，Leaching of mobile forms of metals in overburden： development and application. Journal of Geochemical Exploration，1998 39-55

[4]王学求与叶荣， 纳米金属微粒发现--深穿透地球化学的微观证据. 地球学报， 2011. 32（1）： 第7-12，封4页.